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东风7C型(DF7C)内燃机车

东风7C型(DF7C)内燃机车

采用标准化司机室的DF7C(照片:安琪)

夜幕下的DF7C(照片:海子)

一、简介

东风7C型机车是在东风7型机车的基础上,为改善机车零部件的互换性而开发出来的系列产品。其主要零部件可以和东风4B型机车通用。

1991年11月,二七机车厂试制出东风7C型5001号和5002号两台样车。从1993年起,装用12V240ZJ6型脉冲增压柴油机的东风7C型调车内燃机车开始批量生产。

二、设计特点

1、机车总体布置

东风7C型(DF7C)内燃机车

东风7C型机车的总体布置,相对东风7型机车的主要改进如下:

(1)采用了12V240ZJ6型柴油机。该型柴油机系16V240ZJB型柴油机的系列产品,可与其通用互换的主要零部件有:活塞、连杆、气缸盖、气缸套、轴瓦、轴承、配气机构、喷油装置、传动齿轮、调控传动装置、泵支承箱、泵传动装置、减振器等。

(2)柴油机与主发电机,由共用底架联接改为联接箱联接方式。

(3)司机室内增设一副操纵台,其结构与主操纵台相同,便于乘务员选择任意一个方向驾驶。

(4)机油系统采用新型化纤毡式滤清器,以提高机油滤清度,减少柴油机的磨损。采用加长的机油热交换器以提高换热效率。

(5)排气系统采用两个球形消声器,以降低机车排气噪声。

(6)主发电机输出端和辅助齿轮箱输入端,加装弹性联轴节以改善轴系振动状态。

(7)主发电机、牵引电动机分别采用TQ-FR-3000、ZQDR-410A型。

(8)为适应上述部件的改进,车体、燃油系统、机油系统、进排气系统等也做了相应改变。

东风7C型调车内燃机车采用交直流电传动方式。柴油机最大运用功率1470kW。

2、机车动力装置

东风7C型机车采用12V240ZJ6D型柴油机。该柴油机为12缸、V型、四冲程、直接喷射、开式燃烧室、废气涡轮脉冲增压、增压空气中间冷却。气缸直径240mm,活塞行程275mm。采用铸焊结合机体、合金钢全纤维挤压锻造曲轴、并列G型连杆、组合式钢顶铝裙活塞、单体式喷油泵。柴油机标定转速lOOOr/min,最低空转稳定转速430r/min,标定功率1620kW,最大

运用功率1470kW。在标定功率下,燃油消耗率不大于210+7g(kW.h)。是240/275柴油机的系列产品。

12V240ZJ6D型柴油机是12V240ZJ6型柴油机的变形产品。它们的区别是:12V240ZJ6型柴油机采用的是ZN261-13D型增压器和KLQ49-2型中冷器;而12V240ZJ6D型柴油机采用的是ZN261-13D-1型增压器和KLQ45型中冷器。增压系统的布置方式也有所不同: 12V240ZJ6型柴油机的增压器布置在空气稳压箱的中间位置上,两端各有一台中冷器; 12V240ZJ6D型柴油机的增压器及中冷器均布置在稳压箱的两端位置上。除由于增压器位置不同引起进排气系统及机油、冷却水、燃油系统的个别管路稍有差别外,其余部位均保持完全一致。

柴油机的起动,由一台ZQF-80型起动发电机拖动。该电机靠蓄电池供电,作为串励电动机完成柴油机起动后,断开电源,由柴油机带动,作为他励发电机运行,用来向辅助及控制电路供电。由电压调整器使其输出电压恒定在110V。

柴油机转速的控制,是通过一套无级凋速的电子装置,根据司机控制器发出的指令,控制调速器配速机构上的步迸电机,实现对柴油机的元级调速控制。

3、机车电传动

柴油机驱动的主发电机,是一台TQFR-3000型三相交流同步牵引发电机。它产生的三相交流电经硅整流柜三相桥式全波整流后,输送给6台并联的ZQDR-410A型牵引电动机,再由它通过传动齿轮驱动车轮旋转。从硅整流柜到牵引电动机之间,设有6个主接触器,分别控制6台牵引电动机的通断。另外,还设有两个转换开关,用它转换牵引电动机励磁绕组电流的方向,从而改变牵引电动机转向,控制机车的前进或后退。

根据用户的意见,在原电子恒功率调节器上,扩展了柴油机恒功功能。其基本原理是从柴油机联合调节器功调电阻取出功率控制信号,给电子恒功调节器新增控制插件,通过原驱动组件对励磁电流进行控制,以达到柴油机恒功的目的。新增插件上有一开关,切断时可恢复原电子恒功率调节器的性能。

4、机车走行部

东风7C型机车转向架,在东风7、东风7B型转向架的基础上,对基础制动吊杆和牵引电动机悬挂装置的齿轮罩略加改变,其他部分完全一致。均属于两系悬挂、外拉杆牵引、轴悬式的无导框三轴转向架。主要由构架装配、轮对轴箱装置、旁承装置、牵引装置、基础制动装置、砂箱、牵引电动机悬挂装置、手制动装置和轮轨润滑装置等组成。

5、车体

机车采用车架承载、罩式车体、外走廊结构。在机车两侧每一端及中部设有车梯,四周走台设有扶手杆。在机车的两端装有牵引装置,用于机车和车辆的自动连接和分解,同时传递牵引力和冲击力。牵引装置采用摩擦式橡胶缓冲器,1998年后改用ST缓冲器,车钩为上作用式。

6、机车辅助系统

燃油系统由燃油箱、燃油粗滤器、两个燃油输送泵、燃油预热器及阀类、管路组成。通过设在柴油机上的燃油精滤器,向柴油机各喷油泵供应足够数量具有一定压力的清洁燃油。

机油系统包括柴油机油底壳、机油泵、机油热交换器、机油滤清器、柴油机内部润滑系统、机油离心精滤器、起动机油泵、油压继电器和仪表及阀类、管路等。

冷却水系统分高温(柴油机水系统),低温(增压空气中冷、机油热交换水系统)两个循环系统。主要部件有膨胀水箱、冷却水泵、中冷器、机油热交换器、散热器、阀门及管路等。40组散热器单节(高温14组、低温26 组)直立安装在冷却室两侧。冷却室钢架上部,装有用液力偶合器驱动的两个冷却风扇,分属高低温水系统。每个系统内均设有带感温元件的温度调节阀,随着冷却水温的变化控制偶合器充排油,实现风扇的开停和无级变速,达到油、水温度的自动控制。

预热系统主要由预热锅炉、循环水泵、阀类及管路组成。预热锅炉为水管立式,发热量不小于500MJ/h。由预热锅炉控制柜(手动操纵)控制其工作过程,保证柴油机在规定的油、水温度下起动。预热锅炉设有外电源插座。

7、机车保护装置

机车具备多种保护措施,保证机车、柴油机和电气设备可靠地运行。在电子恒功率调

节器内部,装有防空转保护装置。当机车轮对发生空转时,可自动降低主发电机的输出功率,对机车空转进行保护。柴油机设有超速停机、水温超温卸载、运转低油压、超压卸载、曲轴箱超压停机等保护。主电路中设有过流卸载、接地卸载和蓄电池充电过流保护等。

机车可根据运用需要加装低恒速装置,通过调节励磁机的励磁电流,控制主发电机的输出功率,使机车在不同牵引重量及不同线路的情况下达到机车低恒速运行的目的。

三、技术改进

截至2000年6月,机车陆续加装改造了以下项目:

(1)从东风7c型5021号机车起,加装轮轨润滑装置,用以改善轮轨关系,减少轮缘磨耗。

(2)从东风7c型5017号机车起,为净化空气系统风源,减少阀类故障,在空气系统中加装空气干燥器。

(3)从东风7c型5023号机车起,开始取消基础制动中的横拉杆(已出厂机车由机务段自行改制)0

(4)从东风7c型5087号机车起,空气压缩机电机换装ZTP-82A型电机,取消了以往的起动电阻,改为直接起动。

(5)1993年开始,根据铁道部推广卤钨灯的精神,前照灯由汞氖灯改为「W-8仍调车机车头灯。-

(6)东风7c型5021号机车基础制动,试装XFD一l型踏面单元制动装置。

在东风7c型5135号、5136号机车上试装了以下项目:

(1)司机室采用了新型装修,侧壁暖气改为电暖气,操纵台上电热电吹风取消。

(2)励磁抽头、固定发电抽头由24V改为110V。

(3)司机控制器、空气压缩机电机接触器等采用沙特宝电器。

(4)机车速度表采用德意达公司产品,同时为加装机车监控装置预设基础设施。

1997年11月,柴油机增压器改为两端布置。为此,二七机车厂又研制开发了12V240ZJ6D型柴油机。同时,对机车管路系统和进排气系统、车体动力室侧墙、顶盖和隔墙进行了重新设计。司机室采暖系统和司机室内装修也进行了改进设计,取消水暖,改为侧壁电暖气和屯热风机;采用成型铝合金压条和微孔铝内墙板,大大改善了司机室内环境,简化了管路工艺。另外,配属东北和其他高寒地区的机车,采取了加强防寒措施。

为加装行车安全设备做准备,采用了东风7c型电器柜和与之配套的电气原理图。采用了沙尔特宝电器,同时改进电器布置方案和布线方案,使机车整体布置更合理。

1998年下半年,进行了电器设备改造,安装了行车安全设备,研制了柴油机恒功装置。

柴油机恒功装置是在原电子恒功调节器控制整体功率的基础上,引人联合调节器功调机构。通过该机构实现变化功率的转移,来保证柴油机输出功率的恒定。

1999年,实现了柴油机恒功控制。同时实现了以下改进设计:

(1)由于机车限界的限制,为加装空调,重新设计司机室钢结构。

(2)改变车门结构,取消双门中间压板,并便车门卧进门框。

(3)修改动力室水管系,使各管走向规范化。

(4)为提高司机室采暖的可靠性,采用一个水暖风机,两个电暖气。

(5)改进机车油压保护方案,实现二级保护。

(6)改进预热锅炉控制柜,使其小巧美观,便于安装在预热锅炉上。

(7)改进起动发电机防护罩的安装,将原螺栓联接改为卡套式安装,方便拆卸。

1998年,制成运用功率提升至1840kW的东风7c型机车。该机车除增压器换型及运用特性调整外,机车各部结构均与批量生产的东风7c型机车相同,具有良好的互换性与通用性。1999年,加装电阻制动装置的东风7c型机车投入运用。该机车柴油机装车功率1840kW,加装了单体式电阻制动装置,最大制动功率2300kW。机车其余部件与1840kW的东风7c型机车相同。

东风7C型电传动内燃机车主要技术参数

轴列式C0-C0

轨距1435mm

装车功率1470kw/1840kw

轴重22.5t

计算整备重量135t

轮径1050mm

最大速度100km/h

持续速度:12.6m/h

起动牵引力428kN

通过最小曲线半径100m

机车全长18800mm

机车高度4750mm

机车宽度3344mm

燃料箱容积5400L

整备重量:135t

轴重:22.5t

启动牵引力:428kN

持续牵引力:308kN

通过最小曲线半径:100m

柴油机型号:12V240ZJ6D

柴油机最大转速:1000r/min